Artificial Intelligence–Driven Design, Monitoring, and Maintenance in Structural Engineering: Current Advances and Challenges

지난 10년간 인공지능(AI)이 구조공학 분야에 혁신을 가져왔으나, 다양한 기술이 파편적으로 도입되면서 이들이 엔지니어의 역할과 실무에 미치는 근본적인 영향에 대한 통합적 시각은 부족한 실정이다. 본 논문은 이러한 문제의식에서 출발하여, 2015년부터 2025년까지 발표된 35편의 핵심 연구를 5개 분야(구조 건전성 모니터링, 설계 최적화, 내진 설계, 예측 유지관리, LLM)에 걸쳐 체계적으로 분석한다. 그 결과, 본 논문은 개별 기술의 동향을 종합하여 현재 구조공학 분야가 ‘인간-AI 협업 시스템(Human-AI Collaborative System)’이라는 통일된 패러다임으로 나아가고 있음을 제시한다. 이 패러다임에서 AI는 복잡한 데이터 분석과 반복 계산을 수행하는 ‘계산 분석가’의 역할을, 인간 엔지니어는 비판적 사고와 최종 의사결정을 책임지는 ‘전략적 의사결정자’의 역할을 맡는다. 이는 향후 과제가 단순히 더 정확한 AI를 개발하는 것을 넘어, 인간과 AI의 신뢰성 있는 협업 체계를 구축하는 것임을 시사한다. 궁극적으로 본 논문은 AI 시대에 구조공학자가 나아갈 방향을 조망하고, 인간과 AI의 시너지를 통해 더 안전하고 혁신적인 구조물을 구현하기 위한 미래지향적 관점을 제공한다.